রোবটগুলিতে দক্ষ সার্ভো সিস্টেম

রোবোটিক্স শিল্পে, সার্ভো ড্রাইভ একটি সাধারণ বিষয়।ইন্ডাস্ট্রি 4.0 এর ত্বরিত পরিবর্তনের সাথে, রোবটের সার্ভো ড্রাইভও আপগ্রেড করা হয়েছে।বর্তমান রোবট সিস্টেমে শুধু ড্রাইভ সিস্টেমেরই বেশি অক্ষ নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয় না, বরং আরও বুদ্ধিমান ফাংশন অর্জন করতে হয়।

একটি মাল্টি-অক্ষ শিল্প রোবট অপারেশন প্রতিটি নোড এ, সেট হ্যান্ডলিং এর মতো কাজগুলি সম্পূর্ণ করতে এটিকে অবশ্যই তিনটি মাত্রায় বিভিন্ন মাত্রার শক্তি ব্যবহার করতে হবে। মোটররোবটে আছেসুনির্দিষ্ট পয়েন্টে পরিবর্তনশীল গতি এবং ঘূর্ণন সঁচারক বল প্রদান করতে সক্ষম, এবং নিয়ামক তাদের ব্যবহার করে বিভিন্ন অক্ষ বরাবর আন্দোলন সমন্বয় করতে, সুনির্দিষ্ট অবস্থান সক্ষম করে।রোবটটি হ্যান্ডলিং টাস্ক সম্পূর্ণ করার পরে, রোবোটিক আর্মটিকে তার প্রাথমিক অবস্থানে ফিরিয়ে দেওয়ার সময় মোটর টর্ক কমিয়ে দেয়।

উচ্চ-পারফরম্যান্স কন্ট্রোল সিগন্যাল প্রসেসিং, সুনির্দিষ্ট ইন্ডাকটিভ ফিডব্যাক, পাওয়ার সাপ্লাই এবং বুদ্ধিমান নিয়ে গঠিতমোটর ড্রাইভ, এই উচ্চ দক্ষতা সার্ভো সিস্টেমঅত্যাধুনিক কাছাকাছি-তাত্ক্ষণিক প্রতিক্রিয়া সুনির্দিষ্ট গতি এবং টর্ক নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে।

হাই-স্পিড রিয়েল-টাইম সার্ভো লুপ কন্ট্রোল—নিয়ন্ত্রণ সিগন্যাল প্রসেসিং এবং ইনডাকটিভ ফিডব্যাক

সার্ভো লুপের উচ্চ-গতির ডিজিটাল রিয়েল-টাইম নিয়ন্ত্রণ উপলব্ধি করার ভিত্তি মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স উত্পাদন প্রক্রিয়ার আপগ্রেডিং থেকে অবিচ্ছেদ্য।সবচেয়ে সাধারণ থ্রি-ফেজ বৈদ্যুতিক-চালিত রোবট মোটরটিকে উদাহরণ হিসাবে নিলে, একটি PWM থ্রি-ফেজ ইনভার্টার উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্পন্দিত ভোল্টেজ তরঙ্গরূপ তৈরি করে এবং এই তরঙ্গরূপগুলিকে স্বাধীন পর্যায়গুলিতে মোটরের তিন-ফেজ উইন্ডিংগুলিতে আউটপুট করে।তিনটি পাওয়ার সিগন্যালের মধ্যে, মোটর লোডের পরিবর্তনগুলি বর্তমান প্রতিক্রিয়াকে প্রভাবিত করে যা সংবেদিত, ডিজিটালাইজড এবং ডিজিটাল প্রসেসরে পাঠানো হয়।ডিজিটাল প্রসেসর তারপর আউটপুট নির্ধারণ করতে উচ্চ-গতির সংকেত প্রক্রিয়াকরণ অ্যালগরিদম সঞ্চালন করে।

এখানে শুধুমাত্র ডিজিটাল প্রসেসরের উচ্চ কর্মক্ষমতাই প্রয়োজন হয় না, তবে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের জন্য কঠোর ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তাও রয়েছে।প্রথমে প্রসেসরের অংশটি দেখি। মূল কম্পিউটিং গতি স্বয়ংক্রিয় আপগ্রেডের গতির সাথে তাল মিলিয়ে চলতে হবে, যা আর কোন সমস্যা নয়।কিছু অপারেশন কন্ট্রোল চিপপ্রসেসর কোরের সাথে মোটর নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রয়োজনীয় A/D রূপান্তরকারী, অবস্থান/গতি সনাক্তকরণ মাল্টিপ্লায়ার কাউন্টার, PWM জেনারেটর ইত্যাদিকে একীভূত করে, যা সার্ভো কন্ট্রোল লুপের স্যাম্পলিং টাইমকে ব্যাপকভাবে ছোট করে এবং একটি একক চিপ দ্বারা উপলব্ধি করা হয়। এটি স্বয়ংক্রিয় ত্বরণ এবং হ্রাস নিয়ন্ত্রণ, গিয়ার সিঙ্ক্রোনাইজেশন নিয়ন্ত্রণ, এবং অবস্থান, গতি এবং বর্তমানের তিনটি লুপের ডিজিটাল ক্ষতিপূরণ নিয়ন্ত্রণ গ্রহণ করে।

নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদম যেমন বেগ ফিডফরোয়ার্ড, এক্সিলারেশন ফিডফরোয়ার্ড, লো-পাস ফিল্টারিং এবং স্যাগ ফিল্টারিংও একটি একক চিপে প্রয়োগ করা হয়।প্রসেসর নির্বাচন এখানে পুনরাবৃত্তি করা হবে না. পূর্ববর্তী নিবন্ধগুলিতে, বিভিন্ন রোবট অ্যাপ্লিকেশন বিশ্লেষণ করা হয়েছে, এটি একটি কম খরচের অ্যাপ্লিকেশন বা প্রোগ্রামিং এবং অ্যালগরিদমের জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তা সহ একটি অ্যাপ্লিকেশন। বাজারে ইতিমধ্যে অনেক পছন্দ আছে. সুবিধা ভিন্ন।

শুধুমাত্র বর্তমান প্রতিক্রিয়াই নয়, সিস্টেম ভোল্টেজ এবং তাপমাত্রার পরিবর্তনগুলি ট্র্যাক করতে নিয়ামকের কাছে অন্যান্য সংবেদিত ডেটাও পাঠানো হয়। উচ্চ-রেজোলিউশন কারেন্ট এবং ভোল্টেজ সেন্সিং ফিডব্যাক সবসময়ই একটি চ্যালেঞ্জ ছিলমোটর নিয়ন্ত্রণ. সমস্ত শান্ট/হল সেন্সর থেকে প্রতিক্রিয়া সনাক্ত করা/চৌম্বকীয় সেন্সর একই সময়ে নিঃসন্দেহে সর্বোত্তম, তবে এটি ডিজাইনের জন্য খুব চাহিদা, এবং কম্পিউটিং শক্তি বজায় রাখা দরকার।

একই সময়ে, সংকেত ক্ষতি এবং হস্তক্ষেপ এড়াতে, সংকেতটি সেন্সরের প্রান্তের কাছে ডিজিটাইজ করা হয়। স্যাম্পলিং রেট বাড়ার সাথে সাথে সিগন্যাল ড্রিফ্টের কারণে অনেক ডেটা ত্রুটি রয়েছে। ইন্ডাকশন এবং অ্যালগরিদম সামঞ্জস্যের মাধ্যমে ডিজাইনটিকে এই পরিবর্তনগুলির জন্য ক্ষতিপূরণ দিতে হবে।এটি বিভিন্ন অবস্থার অধীনে সার্ভো সিস্টেমকে স্থিতিশীল থাকতে দেয়।

নির্ভরযোগ্য এবং সুনির্দিষ্ট সার্ভো ড্রাইভ - পাওয়ার সাপ্লাই এবং বুদ্ধিমান মোটর ড্রাইভ

স্থিতিশীল উচ্চ-রেজোলিউশন নিয়ন্ত্রণ শক্তি নির্ভরযোগ্য এবং সঠিক সার্ভো নিয়ন্ত্রণ সহ অতি-উচ্চ গতির সুইচিং ফাংশনগুলির সাথে পাওয়ার সাপ্লাই। বর্তমানে, অনেক নির্মাতারা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি উপকরণ ব্যবহার করে একীভূত পাওয়ার মডিউল করেছে, যেগুলি ডিজাইন করা অনেক সহজ।

সুইচ-মোড পাওয়ার সাপ্লাই একটি কন্ট্রোলার-ভিত্তিক ক্লোজড-লুপ পাওয়ার সাপ্লাই টপোলজিতে কাজ করে এবং দুটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত পাওয়ার সুইচ হল পাওয়ার MOSFET এবং IGBT।গেট ড্রাইভারগুলি এমন সিস্টেমে সাধারণ যেগুলি সুইচ-মোড পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করে যা চালু/বন্ধ অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করে এই সুইচগুলির গেটে ভোল্টেজ এবং কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করে।

সুইচ-মোড পাওয়ার সাপ্লাই এবং থ্রি-ফেজ ইনভার্টারের ডিজাইনে, বিভিন্ন উচ্চ-পারফরম্যান্স স্মার্ট গেট ড্রাইভার, বিল্ট-ইন এফইটি সহ ড্রাইভার এবং ইন্টিগ্রেটেড কন্ট্রোল ফাংশন সহ ড্রাইভার একটি অবিরাম স্রোতে আবির্ভূত হয়।অন্তর্নির্মিত FET এবং বর্তমান স্যাম্পলিং ফাংশনের সমন্বিত নকশা বাহ্যিক উপাদানগুলির ব্যবহারকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করতে পারে। PWM এর লজিক কনফিগারেশন এবং সক্ষম, উপরের এবং নীচের ট্রানজিস্টর, এবং হল সিগন্যাল ইনপুট ডিজাইনের নমনীয়তাকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে, যা শুধুমাত্র উন্নয়ন প্রক্রিয়াকে সহজ করে না, কিন্তু পাওয়ার দক্ষতাও উন্নত করে।

সার্ভো ড্রাইভার আইসিগুলিও একীকরণের স্তরকে সর্বাধিক করে তোলে এবং সম্পূর্ণরূপে সমন্বিত সার্ভো ড্রাইভার আইসিগুলি সার্ভো সিস্টেমগুলির দুর্দান্ত গতিশীল কর্মক্ষমতার জন্য বিকাশের সময়কে অনেক কমিয়ে দিতে পারে।প্রি-ড্রাইভার, সেন্সিং, প্রোটেকশন সার্কিট এবং পাওয়ার ব্রিজকে একটি প্যাকেজে একীভূত করা সামগ্রিক বিদ্যুৎ খরচ এবং সিস্টেম খরচ কমিয়ে দেয়।এখানে তালিকাভুক্ত করা হল Trinamic (ADI) এর সম্পূর্ণ ইন্টিগ্রেটেড সার্ভো ড্রাইভার IC ব্লক ডায়াগ্রাম, সমস্ত নিয়ন্ত্রণ ফাংশন হার্ডওয়্যার, ইন্টিগ্রেটেড ADC, পজিশন সেন্সর ইন্টারফেস, পজিশন ইন্টারপোলেটর, সম্পূর্ণরূপে কার্যকরী এবং বিভিন্ন সার্ভো অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।

 

সম্পূর্ণরূপে সমন্বিত সার্ভো ড্রাইভার IC, Trinamic (ADI)

সারাংশ

একটি উচ্চ-দক্ষ সার্ভো সিস্টেমে, উচ্চ-কর্মক্ষমতা নিয়ন্ত্রণ সংকেত প্রক্রিয়াকরণ, সুনির্দিষ্ট আনয়ন প্রতিক্রিয়া, পাওয়ার সাপ্লাই এবং বুদ্ধিমান মোটর ড্রাইভ অপরিহার্য। উচ্চ-পারফরম্যান্স ডিভাইসগুলির সহযোগিতা রোবটকে সঠিক গতি এবং টর্ক নিয়ন্ত্রণ সরবরাহ করতে পারে যা রিয়েল টাইমে গতির সময় তাত্ক্ষণিকভাবে সাড়া দেয়।উচ্চ কর্মক্ষমতা ছাড়াও, প্রতিটি মডিউলের উচ্চ সংহতকরণ কম খরচ এবং উচ্চ কাজের দক্ষতা প্রদান করে।